Ensayo de torsion

LABORATORIO DE TORSION

Diego Alejandro Acosta Ordoñez
Cód. 200910001
Mayra Alexandra Ruiz Mora
Cód. 20091077099
Sonia Cristina Herrera
Cód. 2082077044
Omar Alexander Henao
Cód. 20091077043
Karol Julieth Franco
Cód. 20081077036
Leonel Gustavo Martínez
Cód. 20081077059
Jhon Jairo Díaz Oviedo
Cód. 20081077033

Presentado A: Faolain Chaparro

Universidad Distrital FranciscoJosé de Caldas
Facultad Tecnológica
Tecnología Industrial
Materiales Industriales
Bogota, D.C
2010

INTRODUCCIÓN
Muchos materiales cuando están en servicio y sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento
Esfuerzos a los que vaya aestar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada. El ensayo de torsión se aplica en la industria para determinar constantes elásticas y propiedades de los materiales. También se puede aplicar este ensayo para medir la resistencia de soldaduras,uniones, adhesivos,
La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tracción (estricción) o en los de compresión.

OBJETIVOS

Analizar el comportamiento de torsión.
Reconocer y determinar de manera práctica las distintas propiedades mecánicas de los materiales sometidos a esfuerzos de
Reconocer y diferenciar los estados zona elástica y zona plástica delos metales
Construir e interpretar la grafica Esfuerzo de torsión.
Calcular el modulo de rigidez, limite elástico. y Compararlo con distintos tipos de materiales.
Medir la resistencia a fluencia o esfuerzo de fluencia de los materiales
Observar y reconocer las posibles diferencias que presentan los diversos materiales en cuanto a ductilidad y fragilidad (en cuanto a su tolerancia a ladeformación).
Analizar como es el comportamiento de ruptura que se presenta en dicho ensayo

DEFINICIÓN DE ESFUERZO CORTANTE Y DEFORMACIÓN ANGULAR

Si una probeta cilíndrica de longitud L es sometida a un torque T, el ángulo φ de torsión esta dado por la siguiente ecuación:
φ=TL/GIp

En donde G es el modulo de corte del material de la probeta e es el momento de inercia polar de la seccióntransversal de dicha probeta.

Sobre la base de la ecuación anterior, se puede determinar experimentalmente el modulo de corte G del material constituyente de la probeta.
G= TL/φIp

Si los esfuerzos cortantes no sobrepasan el límite de proporcionalidad, dicho esfuerzo se distribuye linealmente, es cero en el eje central de la probeta y tiene un valor máximo en la periferia.
En la figuraanterior se indica la distribución de esfuerzos cortantes, en una sección transversal cualquiera, de una probeta de sección cilíndrica sometida a torsión. En este caso, el valor del esfuerzo cortante es igual a:
τ=T/Wp=MPa
Siendo el modulo resistente a la torsión y está definido por:
Wp=1/R I polar

Donde:
Ipolar=1/32 πd^4=1/2 πR^4 =mt^4

Siendo d el diámetro de la probeta, por lo tanto d =2R.
Reemplazando el momento de inercia polar, en función del radio, se obtiene la siguiente expresión para el Modulo resistente:
Wp=(πR^3)/2=mt^3
Por lo tanto, el esfuerzo cortante en la periferia del cilindro es igual a:
τ=2T/(πR^3 )=MPa
De la figura 1, considerando la igualdad de arcos, según el radio R y la generatriz L, se puede deduce lo siguiente:
φR=γL
Donde φ es la distorsiónangular. Se puede deducir que dicho valor es:
γ=τ/G
DIAGRAMA DE MOMENTO TORSOR Y ÁNGULO DE TORSIÓN
La obtención del diagrama de momento torsor en función del ángulo de torsión, para una probeta cilíndrica sometida a torsión, es fundamental para determinar el modulo de rigidez al corte, el esfuerzo cortante de proporcionalidad y el esfuerzo cortante de fluencia

En la figura se indica el...